问答题 f(x)在[0,1]上有连续导数,且f(0)=0.证明:存在一点ξ∈[0,1],使得 f’(ξ)=2∫ 0 1 f(x)dx.
【正确答案】正确答案:因为f'(x)在[0,1]上连续,所以f'(x)在[0,1]上有最小值和最大值,设为m,M,即存在x 1 ,x 2 ∈[0,1],使f'(x 1 )=m,f'(x 2 )=M: 由拉格朗日中值定理,对任意x∈[0,1],存在η∈(0,x),使f(x)=f(x)-f(0)=f'(η)x,于是有 f'(x 1 )x=mx≤f(x)=f(x)一f(0)=f'(η)x≤Mx=f'(x 2 )x, 两边积分得 f'(x 1 )∫ 0 1 xdx≤∫ 0 1 f(x)dx≤f'(x 2 )∫ 0 1 xdx, 即 f'(x 1 )≤∫ 0 1 f(x)dx≤ f'(x 2 ),故f'(x 1 )≤2∫ 0 1 f(x)dx≤f'(x 2 ). 因为f'(x)在[0,1]上连续,由介值定理,必存在ξ∈[x 1 ,x 2 ] [0,1],或ξ∈[x 2 ,x 1 ]
【答案解析】